影片根据安迪·威尔(Andy Weir)2012年同名小说改编，堪称是“火星版的《地球引力》”。在《火星人》中，人类实现了首次在火星的登陆，而宇航员马克-沃特尼(Mark Watney)就是这个第一个登上火星的幸运儿，然而不幸的是，他也很可能将成为第一个死在这里的地球人。由于一场沙尘暴，马克与他的团队失联，而恶劣的天气也让他们无法搜救他。孤身一人置身于火星这颗红色星球的马克面临着飞船损毁、补己不足、恶劣环境等重重困难，他必须想方设法在这个荒凉而狂野的星球活下来，并一直支撑到有人来救他回地球。